[Статья] Трёхфазные ИБП - трансформаторные и бестрансформаторные, сравнение
Трансформаторные и бестрансформаторные. В чем разница? Что важнее экономика или техника в ИБП на рынке? Многое уже написано и не так просто разобраться какой всё же выбрать?
В настоящее время цена играет не последнюю роль, даже более того - главную роль. Позволить компании или себе приобрести ИБП известного бренда под силу не многим, да и в разы переплачивать за «прибор» здравый смысл не позволяет. В особенности, если учесть что родина где производился ИБП известного бренда и не столь известного бренда одна и та же - Китай, и уже далеко не тайна, что качество подобных устройств сейчас существенно отличается от качества производимого более 20 лет назад. Как всё же найти «золоту середину»?
Постараемся немного разобраться, глубоко не погружаясь в технические дебри, в отличиях трансформаторных (далее ТР) и бестрансформаторных (далее БТР) ИБП. Это позволит выбрать одну из этих двух технологий, что существенно упростит выбор ИБП.
Рассмотрим основные технические отличия:
Бестрансформаторные:
Основные характеристики бестрансформаторных ИБП:
- высокие показатели эффективности, КПД (выше чем у ТР);
- меньшие габариты и вес;
- электромагнитная совместимость;
- меньшая цена.
Кратко поясним основные преимущества БТР ИБП:
- основное преимущество БТР - это высокий коэффициент мощности и КНИ тока (входной коэффициент нелинейных искажений);
- на меньшее значение влияет входной коэффициент мощности (он невелируется тем, что оплату за электроэнергию в РФ осуществляется за активную мощность а не за полную).
Проще говоря, основными преимуществами перед ТР, это не много больший КПД порядка на 2-4 %, большая управляемость в настройках (в 95% случаях редко используемая), КНИ влияет больше на входную мощность (о ней написано чуть выше). Всё же действительно главным преимуществом БТР является цена и в меньшей степени масса-габаритные показатели.
Из-за чего цена ниже на БТР в последнее время?
За последние 20 лет произошёл существенный прогресс в производстве IGBT транзисторов (ключевой элемент ИБП), улучшение в качестве и цене, а если учесть, что страна производитель в большинстве своем – Китай, то объёмы производства всем понятны.
Трансформаторные:
Основные характеристики трансформаторных ИБП:
- изолирующий трансформатор на выходе инвертора, гальваническая развязка входа от выхода;
- высокая надёжность;
- отсутствие возможности появления постоянной составляющей, которая может повредить нагрузку;
- собственная «чистая» нейтраль на выходе инвертора;
- более мощные зарядные устройства батарей (использование батарей большей ёмкости);
- плавный старт;
- использование на мощностях свыше 200 кВА.
Кратко поясним основные преимущества ТР ИБП:
- надежность трансформатора общеизвестна, в конструкции ИБП гораздо меньше точек отказа (элементов), гальваническая развязка изолирующего выходного трансформатора инвертора;
- отсутствие постоянной составляющей на выходе, не может быть по определению (за счет трансформатора).
Краеугольным камнем трансформаторного ИБП является выходной изолирующий трансформатор, в остальном его элементная база схожа с БТР. Из-за трансформаторов, по большей части, цена на ТР ИБП больше. Он не дешевеет по причине наличия меди.
Стоит добавить, что на мощностях свыше 60 кВА вырастает проблема высокого входного КНИ и применять 6 импульсный выпрямитель, как на моделях до 60 кВа уже чревато для высокоточного или измирительного оборудования. Поэтому на моделях больших мощностей, как опция для редких случаев, используется 12-импульсный выпрямитель, что так же удорожает ИБП.
Резюме:
Необходимо понять перед выбором ИБП: для какой нагрузки будет он использоваться? Если нагрузка не имеет в себе больших пусковых токов (отсутствие в себе электродвигателей), такая как сервера, компьютеры и прочее подобное оборудование, тогда выбор очевиден - БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ИБП.
Если нагрузка имеет в себе электродвигатели (или прочие схожие динамические нагрузки), то - ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ИБП.
И всё же стоить заметить: очевидна динамика большинства производителей, направленная на производство БЕЗТРАНСФОРМАТОРНЫХ ИБП и снижения производства ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ИБП (зачастую в силу их дороговизны). Основным критерием является коммерческая составляющая, так как на БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫХ ИБП маржинальность производства значительно выше. Не малым фактором стоит отметить ресурс ТРАНСФОРМАТОРНОГО ИБП - больше. На моделях больших мощностей, свыше 200 кВА, гораздо сложнее контролировать поведение нагрузки и вероятность выхода из строя транзисторной элементной базы существенно вырастает, поэтому в этих мощностях предложений от производителей БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫХ ИБП гораздо меньше.
Немного лирики:
Для сравнения возьмем 2 ИБП одного бюджетного производителя из "Поднебесной".
ИБП Р-Сом Multi-Pro D2033 20кВА/18кВт – с ценой 254 300 руб (бестрансформаторный).
и
ИБП Р-Сом Multi-Pro F2033 20кВА/18кВт – с ценой 331 030 руб (трансформаторный).
Не считая разницу в цене, очевидна еще разница в весе:
- трансформаторный – 233 кг;
- бестрансформаторный – 58 кг.
Это основной и предельно простой способ определить, за стеной красивых технических словосочетаний, есть ли в составе ИБП изолирующий трансформатор или нет. Принятие решения остается за Вами. Надеемся статья помогла легче понять, какой ИБП Вам нужен.